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在硝化反应中器温度控制系统的设计

在硝化反应中器温度控制系统的设计
在硝化反应中器温度控制系统的设计

第1章绪论

过程控制是自动化技术的重要分支,在石化、电力、冶金、轻工等连续型生产过程中有着广泛的应用。近年来过程控制技术本身及其应用领域得到了迅速发展。无论是在现代复杂的工业生产过程中,还是在传统生产的技术改造中,过程控制技术对于提高劳动生产率、保证产品质量、改善劳动条件以及保护生态环境、优化技术经济指标等方面都起着非常重要的作用。

过程控制的主要由规范的过程检测仪表组成,调节器,执行器,被控过程,检测变送器。

本文是针对硝化反应中利用传感器对温度的控制,使硝化反应能够顺利的进行,并能使反应彻底。硝化反应器的主要组成由流量调节器,执行器,反应器温度,及温度检测变送器组成,主要的目的是通过对反应器里的温度检测,来控制夹套中水的温度,来实现硝化反应的工业流程。

一个控制系统在受到外界干扰时,被控变量将偏离原先的给定值,而发生变化,为了克服干扰的影响,将被控变量拉回到给定值,需要对控制变量进行调整。对一个系统来说,可供选择作为控制变量的可能是多个,选择控制变量既要考虑它的经济性和合理性,又要考虑它的快速性和有效性。但是,在有些情况下,所选择的控制变量很难做到两者兼顾。阀门控制系统就是在综合考虑控制变量的快速性、有效性、经济性和合理性基础上发展起来的一种控制系统。

对于温度控制系统来说要确保温度恒定在某一固定温度是很必要的,因为在工业控制中有一个恒定的温度是确保生产进行的保证,这次设计就是针对温度的控制系统,通过对温度的检测,来控制温度恒定在一个值中,确保硝化反应能够顺利的进行,通过智能仪表的参数整定来实现温度的自动调节。

第2章课程设计的方案论证

2.1 概述

本次设计主要是对硝化反应进行的温度控制的设计,目的是在生产过程中,混酸(HNO3、H2SO4、水)与酸性氯化苯连续进入硝化反应器进行循环硝化反应,并放出大量热量。工艺要求硝化反应温度须保持在42±2℃,则必须在夹套中加入冷凝水进行冷却,另外,在正常开车和停车时,为防止硝化反应是放出的热量不够而导致生成物凝结,故又需用热水进行加热。来设计硝化反应器温度控制系统。通过分析可以看出题目的要求是作一个对温度的控制系统,需要确保温度的恒定,通过控制进水阀门的开度来实现温度的恒定,对温度的检测可以在反应器中加入一个温度传感器来实现。在通过变送器将信号送到控制器,通过计算分析输出信号到阀门。具体得到两种可行方案,下面对其论述和选择。

2.2 方案1

采用串级控制系统来实现对温度反的控制,通过两闭环反馈分别对A、B两个阀门进行控制,通过其结构图如图2.2所示。

图2.2系统结构图

工作原理是通过两个温度传感器对同一反应器进行温度检测,互相不产生干扰,当反应器中温度降低时控制热水的调节器作用,使热水进入夹套,冷水阀是关闭状态不作用。当温度高时控制冷水阀的调节器作用是冷水进入夹套,热水阀关闭。控制系统对冷水和热水的阀门采用分隔的形式进行控制,这样使它们没有了联系,在连接时不是能够很好的连接,有些时候热水阀喝冷水阀同时打开这样就产生了冲突。对系统造成一定影响。同时系统要求的设备很多,在价格方面有一定的影响。

2.3 方案2

采用分程控制系统,特点是控制信号分段调节,流量特性平滑的连接,可以扩大调节阀的可调范围,改善可调的工作特性,可以用于同一被控参数两个不同控制介质的生产过程其系统框图如图2.3.1所示。

图2.3.1总体结构图

工作原理:当调节器TC输出气压大于0.06MPa,A冷水阀关闭,B热水阀开启,反应器夹套中流进热水使反应物料温度上升。待化学反应开始后,反应温度逐渐升高。由于调节器TC的反作用,随着温度的升高,调节输出下降,B热水阀逐渐关小,当反应温度达到并高于设定值时,调节器输出气压将小于0.06MPa,B阀完全关闭,A阀逐渐打开,反应器夹套中流过的冷水将反应热带走,使反应物料温度保持在设定值。该系统用一只调节器去控制两个阀并且是按输出信号的不同区间去操作不同的阀门,这样节省了设备,还让热水阀和冷水阀有了联系,通过一定的控制把系统连接的更紧密,同时还能够很好控制温度。减少冲突。其调节器输出信号如图2.3.2所示。

2.4 确定方案

两种方式都可以对温度的自动调节。通过分析两种方案的性能特点,比较两种方案的优缺点,可以发现方案2分程控制系统更适合对硝化反应的控制,对相同作用时,分程控制使系统调节的更合理,温度能够控制在更好的精度,更灵活,控制更为方便,还能节省器件,节约资源。所以用方案2来进行设计,和硬件的

选型。其控制框图如图2.4所示。

图2.4系统框图

第3章硬件设计

在方案确定后就是对于硬件的选择。要想获得准确的温度控制,硬件方面就必须考虑到精度、安全、可靠、兼容等方面的问题。通过分析选择了下面一些型号的设备作为硬件的组成部分。

3.1 传感器的选择

PT100温度传感器的环境温度是-20~100℃,输出为4~20mA。适用于液体和气体的温度测量。所以选用这款传感器就可以满足要求。

3.2 调节阀的选择

气动调节阀在过程控制工作中的使用最为广泛,气动执行器具有结构简单,动作可靠,性能稳定,维修方便,价格便宜实用广泛,可以与QDZ仪表配用,也能通过电气转换器或阀门定位器与DDZ仪表配用。

根据流量特性,在具体选择调节阀的流量特性,所以采用气动调节碟阀。在为了确保安全的前提下,选用气开形式。调节器通过电气转换将输出的4~20mADC信号转换为0.02~0.1MPa气压信号。

蝶阀是线性的,直径为Dg40,安装方式为法兰,输入输出为AO。

3.3 变送器的选择

采用西门子SITRANS T温度变送器,其性能是对温度精度要求较高,选择形式PT25~PT500,温度范围-200到850℃,最小量程10,数字精度0.1度。

3.4 控制器选择

选用通用型PID控制器XM508。采用先进的专家PID调节算法,控制精确稳定,无超调,具备高精度的PID参数自整定功能。

该表采用标准Modbus协议(RTU模式),无须制作驱动程序,通用性极好。

该表具有多类型输入功能,一台仪表可以配接不同的输入信号(热电偶/热电阻/线性电压/线性电流/线性电阻), 大大减少了备表的数量。可与各类传感器、变

送器配合使用,实现对温度、压力、液位、流量等物理量的测量和显示,并配合各种执行机构,对电加热设备和电磁、电动阀门进行PID调节和控制。

热电阻:Pt100、Cu50、Cu53、BA1、BA2等

电阻:0~80Ω、0~400Ω等

电压:0~20mV …… 0~1V, 0~5V→输入阻抗≥500kΩ

电流:4~20mA、0~20mA等→输入电阻≤250Ω 0~10mA→输入电阻≤500Ω

测量范围:-1999 ~+30000

测量精度:0.2级(±0.2%FS)

控制输出规格:

继电器开关输出,触点容量220VAC/2A或24VDC/2A(适合阻性负载,感性负载相应减小)

SCR无触点开关输出(常开触点),触点容量220VAC/ 200mA或24VDC/200mA,瞬间工作电流2A电压:0~5V,1~5V

电流:0~10mA、4~20mA、0~20mA等(输出电压≤10V)

变送范围:0~22mA、0~10VDC

设备图如图3.4所示

图3.4设备图

第4章 软件设计

4.1 PID 控制算法

控制器:选用增量式PID 控制器

PID 调节规律是连续模拟系统理论中技术成熟,应用广泛的一种控制方法:

])()(1)([)(10?++=dt t de T dt t e T t e K t y D l p (1)

其中,y(t)-----控制器的输出量;e(t) ----控制器的输入量,是给定量和被控对象输出地偏差,在系统中称为误差信号;P K -----控制器的比例常数;l T ------控制器的积分系数;D T -----控制器的微分系数。

由于积分量的带入,使得被控量具有历史保持功能,也就是说,它能够“记住”以前的状态,在静 差为0的时候,输出仍旧保持不变,这样就消除了静差。微分量的引入,改善了单纯积分所带来的响应速度过慢的毛病,使系统能够迅速得到稳定。

通过智能仪表的参数设定就可以实现对温度的控制通过调试和计算比例系数可以确定在20,积分时间在40。微分在10左右就可以让系统达到温度。维持恒定的温度控制了。

第5章系统测试与分析

5.1 硝化反应分程控制系统仿真,

经过上机调试当温度过低时热水阀开启,透过震荡调节,温度又回到原来的设定值上。之后有过一段时刻后温度高时冷水阀开始作用,是温度下降从新达到平衡。仿真波形如图5.1.1所示。

图5.1.1温度调节波形

5.2 过程分析

该调节为分程控制调节过程,通过一台调节器去操纵两只调节阀,实施(动作过程)是借助调节阀上的阀门定位器对信号的转换功能。传感器检测的信号经过变送器送人智能仪表PID处理输出信号控制阀门的开度。整个过程有条理的自动完成。使硝化反应能够良好的反应下去。其PID参数为比例系数为20,积分时间为40,微分时间为10.

第6章课程设计总结

这次课程设计主要应用到过程控制原理中的知识,通过对题目要求的分析,题目要主要涉及到是基于工业自动化生产中的控制应用基础上来设计的,通过对温度控制来实现硝化反应的。应用到大部分过程控制理论中的知识,通过分析确定了设计的选型,对系统的硬件进行选型,得到总体的系统框图,再通过参考资料得到总体设计思路,通过题目的要求完成控制。在完成选型上花了很大的功夫,由于知识了解一些理论知识,多设备的具体型号很少了解,通过网络和书籍才确定了设备的型号,从中也学到了很多实际的东西,了解各种设备的型号应用类型在以后的工作中是很重要的。

通过本次课程设计充分的复习了过程控制理论中的很多知识,也看到了很多的不足,许多的知识学过但是并没有掌握和理解,要想更好的学好知识,就必须的增加实际的操作,还复习学过的知识是很重要的,理论的东西要更好的与实际的应用结合起来。还要了解更多的实际东西,要学习一些常用设备的用法,这样才能更好的用所学的理论知识。

参考文献

[1] 孙优贤.工业过程控制技术-应用篇.北京:化学工业出版社,2006.1:79-135

[2] 何衍庆.工业生产过程控制.北京:化学工业出版社,2004.3:77-88

[3] 邵裕森.过程控制工程(第二版).北京:机械工业出版社,2004.8:45-90

[4] 翁维勤.过程控制系统及工程. 北京:化学工业出版社,2002.7:42-62

[5] 何希才.传感器及其应用电路.北京:电子工业出版社,2001.3:134-150

基于PLC的温度控制闭环系统

1 绪论 1.1 课题背景 随着现代工业的逐步发展,在工业生产中,温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。其中,温度是一个非常重要的过程变量。例如:在冶金工业、化工工业、电力工业、机械加工和食品加工等许多领域,都需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉的温度进行控制[1]。这方面的应用大多是基于单片机进行PID控制,然而单片机控制的DDC系统软硬件设计较为复杂,特别是涉及到逻辑控制方面更不是其长处,然而PLC在这方面却是公认的最佳选择。 随着PLC功能的扩充在许多PLC控制器中都扩充了PID控制功能,因此在逻辑控制与PID控制混合的应用场所中采用PLC控制是较为合理的,通过采用PLC来对它们进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大的优点,而且可以大幅度提高被测温度的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量。因此,PLC对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的控制问题。这也正是本课题所重点研究的内容。 1.2 研究的主要内容 本课题的研究内容主要有: 1)温度的检测; 2)采用PLC进行恒温控制; 3)PID算法在PLC中如何实现; 4)PID参数对系统控制性能的影响; 5)温控系统人机界面的实现。

2 基于PLC的炉温控制系统的硬件设计 2.1系统控制要求 本PLC温度控制系统的具体指标要求是:对加热器加热温度调整范围为0℃—150℃,温度控制精度小于3℃,系统的超调量须小于15%。软件设计须能进行人机对话,考虑到本系统控制对象为电炉,是一个大延迟环节,且温度调节范围较宽,所以本系统对过渡过程时间不予要求。 2.2系统设计思路 根据系统具体指标要求,可以对每一个具体部分进行分析设计。整个控制系统分为硬件电路设计和软件程序设计两部分。 系统硬件框图结构如图所示: 图2.1系统硬件框图 被控对象为炉内温度,温度传感器检测炉内的温度信号,经温度变送器将温度值转换成0~10V的电压信号送入PLC模块。PLC把这个测量信号与设定值比较得到偏差,经PID运算后,发出控制信号,经调压装置输出交流电压用来控制电加热器的端电压,从而实现炉温的连续控制。 2.3系统的硬件配置 2.3.1 S7-200PLC选型 S7-200 系列 PLC 是由德国西门子公司生产的一种超小型系列可编程控制器,它能够满足多种自动化控制的需求,其设计紧凑,价格低廉,并且具有良好的可扩展性以及强大的指令功能,可代替继电器在简单的控制场合,也可以用于复杂的自动化控制系统。由于它具有极强的通信功能,在大型网络控制系统中也能充分发挥作用[2] S7-200系列可以根据对象的不同, 可以选用不同的型号和不同数量的模块。并可以将这些模块安装在同一机架上。 SiemensS7-200 主要功能模块介绍: (1)CPU 模块S7-200的CPU 模块包括一个中央处理单元,电源以及数字I/O 点,这些都被集成在一个紧凑,独立的设备中。CPU 负责执行程序,输入部分从现场设备中采集信号,输出部分则输出控制信号,驱动外部负载.从 CPU 模块的功能来看, CPU

自动控制原理课程设计速度伺服控制系统设计样本

自动控制原理课程设计题目速度伺服控制系统设计 专业电气工程及其自动化 姓名 班级 学号 指引教师 机电工程学院 12月

目录一课程设计设计目 二设计任务 三设计思想 四设计过程 五应用simulink进行动态仿真六设计总结 七参照文献

一、课程设计目: 通过课程设计,在掌握自动控制理论基本原理、普通电学系统自动控制办法基本上,用MATLAB实现系统仿真与调试。 二、设计任务: 速度伺服控制系统设计。 控制系统如图所示,规定运用根轨迹法拟定测速反馈系数' k,以 t 使系统阻尼比等于0.5,并估算校正后系统性能指标。 三、设计思想: 反馈校正: 在控制工程实践中,为改进控制系统性能,除可选用串联校正方式外,经常采用反馈校正方式。常用有被控量速度,加速度反馈,执行机构输出及其速度反馈,以及复杂系统中间变量反馈等。反馈校正采用局部反馈包围系统前向通道中一某些环节以实现校正,。从控制观点来看,采用反馈校正不但可以得到与串联校正同样校正效果,并且尚有许多串联校正不具备突出长处:第一,反馈校正能有效地变化

被包围环节动态构造和参数;第二,在一定条件下,反馈校正装置特性可以完全取代被包围环节特性,反馈校正系数方框图从而可大大削弱这某些环节由于特性参数变化及各种干扰带给系统不利影响。 该设计应用是微分负反馈校正: 如下图所示,微分负反馈校正包围振荡环节。其闭环传递函数为 B G s ()=00t G s 1G (s)K s +()=22t 1T s T K s ζ+(2+)+1 =22'1T s 21Ts ζ++ 试中,'ζ=ζ+t K 2T ,表白微分负反馈不变化被包围环节性质,但由于阻尼比增大,使得系统动态响应超调量减小,振荡次数减小,改进了系统平稳性。 微分负反馈校正系统方框图

空调自动化控制原理.

空调自动化控制原理说明 自动化系统是智能建筑的一个重要组成部分。楼宇自动化系统的功能就是对大厦内的各种机电设施,包括中央空调、给排水、变配电、照明、电梯、消防、安全防范等进行全面的计算机监控管理。其中,中央空调的能耗占整个建筑能耗的50%以上,是楼宇自动化系统节能的重点[1]。由于中央空调系统十分庞大,反应速度较慢、滞后现象较为严重,现阶段中央空调监控系统几乎都采用传统的控制技术,对于工况及环境变化的适应性差,控制惯性较大,节能效果不理想。传统控制技术存在的问题主要是难以解决各种不确定性因素对空调系统温湿度影响及控制品质不够理想。而智能控制特别适用于对那些具有复杂性、不完全性、模糊性、不确定性、不存在已知算法和变动性大的系统的控制。“绿色建筑”主要强调的是:环保、节能、资源和材料的有效利用,特别是对空气的温度、湿度、通风以及洁净度的要求,因此,空调系统的应用越来越广泛。空调控制系统涉及面广,而要实现的任务比较复杂,需要有冷、热源的支持。空调机组内有大功率的风机,但它的能耗很大。在满足用户对空气环境要求的前提下,只有采用先进的控制策略对空调系统进行控制,才能达到节约能源和降低运行费用的目的。以下将从控制策略角度对与监控系统相关的问题作简要讨论。 2 空调系统的基本结构及工作原理 空调系统结构组成一般包括以下几部分[2] [3]:

(1) 新风部分 空调系统在运行过程中必须采集部分室外的新鲜空气(即新风),这部分新风必须满足室内工作人员所需要的最小新鲜空气量,因此空调系统的新风取入量决定于空调系统的服务用途和卫生要求。新风的导入口一般设在周围不受污染影响的地方。这些新风的导入口和空调系统的新风管道以及新风的滤尘装置(新风空气过滤器)、新风预热器(又称为空调系统的一次加热器)共同组成了空调系统的新风系统。 (2) 空气的净化部分 空调系统根据其用途不同,对空气的净化处理方式也不同。因此,在空调净化系统中有设置一级初效空气过滤器的简单净化系统,也有设置一级初效空气过滤器和一级中效空气过滤器的一般净化系统,另外还有设置一级初效空气过滤器,一级中效空气过滤器和一级高效空气过滤器的三级过滤装置的高净化系统。 (3) 空气的热、湿处理部分 对空气进行加热、加湿和降温、去湿,将有关的处理过程组合在一起,称为空调系统的热、湿处理部分。在对空气进行热、湿处理过程中,采用表面式空气换热器(在表面式换热器内通过热水或水蒸气的称为表面式空气加热器,简称为空气的汽水加热器)。设置在系统的新风入口,一次回风之前的空气加热器称为空气的一次加热器;设置在降温去湿之后的空气加热器,称为空气的二次加热器;设置

温度控制系统设计方案

温度控制系统设计方案 1引言 温度是工业过程控制中主要的被控参数之一,在冶金、化工、建材、食品、石油等工业中,工艺过程所要求的温度的控制效果直接影响着产品的质量。对于不同场所、不同工艺、所需温度高低围不同、精度不同,则采用的测温元件、测温方法以及对温度的控制方法也将不同,随着电子技术和微型计算机的迅速发展,微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用。越来越显示出其优越性。 随着集成电路技术的发展,单片微型计算机的功能不断增强,许多高性能的新型机种不断涌现出来。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点,成为自动化和各个测控领域中广泛应用的器件,在温度控制系统中,单片机更是起到了不可替代的核心作用。在工业生产中,如用于热处理的加热炉、用于融化金属的坩锅电阻炉等,都用到了电阻加热的原理。 鉴于单片机技术应用的广泛性和优越性,温度控制的重要性,因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。本文就是根据这一思想来展开的。 1.1 系统设计的目的和任务 1.1.1 系统设计的目的 通过本次毕业设计,主要想达到以下目的: 1. 增进对单片机的感性认识,加深对单片机理论方面的理解。 2. 掌握单片机的部功能模块的应用,如定时器/计数器、中断、片外存贮器、I/O口等。 3. 了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现,为以后工作中设计和实现单片机应用系统打下基础。 4. 熟悉闭环控制系统的组成原理及单片机PID算法的实现方法。 1.1.2 系统设计的任务 1.查阅资料,弄清楚所要解决的问题的思路,确定设计方案。 2.系统硬件电路设计。 3.系统相关软件设计。 4.仿真实现温度参数设定、转换、显示等功能。 5.依据对象模型设计控制器参数, 6.系统调试与分析;并依据调试结果予以完善。 1.2毕业设计论文安排 1.论证系统设计方案,设计系统原理图。

51系列单片机闭环温度控制 实验报告

成绩: 重庆邮电大学 自动化学院综合实验报告 题目:51系列单片机闭环温度控制 学生姓名:蒋运和 班级:0841004 学号:2010213316 同组人员:李海涛陈超 指导教师:郭鹏 完成时间:2013年12月

一、实验名称: 51系列单片机闭环温度控制实验 ——基于Protuse仿真实验平台实现 基本情况: 1. 学生姓名: 2. 学号: 3. 班级: 4. 同组其他成员: 二、实验内容(实验原理介绍) 1、系统基本原理 计算机控制技术实训,即温度闭环控制,根据实际要求,即加温速度、超调量、调节时间级误差参数,选择PID控制参数级算法,实现对温度的自动控制。 闭环温度控制系统原理如图: 2、PID算法的数字实现 本次试验通过8031通过OVEN 是模拟加热的装置,加一定的电压便开始不停的升温,直到电压要消失则开始降温。仿真时,U形加热器为红色时表示正在加热,发红时将直流电压放过来接,就会制冷,变绿。T端输出的是电压,温度越高,电压就越高。

8031对温度的控制是通过可控硅调控实现的。可控硅通过时间可以通过可控硅控制板上控制脉冲控制。该触发脉冲想8031用软件在P1.3引脚上产生,受过零同步脉冲后经光偶管和驱动器输送到可控硅的控制级上。偏差控制原理是要求对所需温度求出偏差值,然后对偏差值处理而获得控制信号去调节加热装置的温度。 PID控制方程式: 式中e是指测量值与给定值之间的偏差 TD 微分时间 T 积分时间 KP 调节器的放大系数 将上式离散化得到数字PID位置式算法,式中在位置算法的基础之上得到数字PID 增量式算法: 3、硬件电路设计 在温度控制中,经常采用是硬件电路主要有两大部分组成:模拟部分和数字部分,对这两部分调节仪表进行调节,但都存在着许多缺点,用单片机进行温度控制使构成的系统灵活,可靠性高,并可用软件对传感器信号进行抗干拢滤波和非线性补偿处理,可大大提高控制质量和自动化水平;总的来说本系统由四大模块组成,它们是输入模块、单片机系统模块、计算机显示与控制模块和输出控制模块。输入模块主要完成对温度信号的采集和转换工作,由温度传感器及其与单片机的接口部分组成。利用模拟加热的

温度控制系统设计

温度控制系统设计 目录第一章系统方案论证错误!未指定书签。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖賃軔。 总体方案设计错误!未指定书签。 温度传感系统错误!未指定书签。温度控制系统及系统电源错误!未指定书签。单片机处理系统(包括数字部分)及温控箱设计错误!未指定书签。聞創沟燴鐺險爱氇谴净祸測。 算法原理错误!未指定书签。 第二章重要电路设计错误!未指定书签。 温度采集错误!未指定书签。 温度控制错误!未指定书签。 第三章软件流程错误!未指定书签。 基本控制错误!未指定书签。 控制错误!未指定书签。 时间最优的控制流程图错误!未指定书签。第四章系统功能及使用方法错误!未指定书签。 温度控制系统的功能错误!未指定书签。温度控制系统的使用方法错误!未指定书签。 第五章系统测试及结果分析错误!未指定书签。 硬件测试错误!未指定书签。 软件调试错误!未指定书签。 第六章进一步讨论错误!未指定书签。 参考文献错误!未指定书签。 致谢错误!未指定书签。摘要:本文介绍了以单片机为核心的温度控制器的设计,文章结合课题《温度控制系统》,从硬件和软件设计两方面做了较为详尽的阐述。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟婭骒。 关键词:温度控制系统控制单片机 : . 酽锕极額閉镇桧猪訣锥顧荭。 : 彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑诒尔。 引言:温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制,有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量,因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。本文设计了以单片机为检测控制中心的温度控制系统。温度控制采用改进的数字控制算法,显示采用静态显示。该系统设计结构简单,按要求有以下功能:謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔點鉍。 () 温度控制范围为°; ()有加热和制冷两种功能()指标要求: 超调量小于°过渡时间小于;静差小于C;温控精度C ()实时显示当前温度值,设定温度值,二者差值和控制量的值。 第一章系统方案论证 总体方案设计薄膜铂电阻将温度转换成电压,经温度采集电路放大、滤波后,送转换器采样、量化,量化后的数据送单片机做进一步处理;厦礴恳蹒骈時盡继價骚卺癩。

(完整word版)基于51单片机的温度控制系统设计

基于51单片机的水温自动控制系统 0 引言 在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。 1 设计任务、要求和技术指标 1.1任务 设计并制作一水温自动控制系统,可以在一定范围(30℃到96℃)内自动调节温度,使水温保持在一定的范围(30℃到96℃)内。 1.2要求 (1)利用模拟温度传感器检测温度,要求检测电路尽可能简单。 (2)当液位低于某一值时,停止加热。 (3)用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。 (4)无竞争-冒险,无抖动。 1.3技术指标 (1)温度显示误差不超过1℃。 (2)温度显示范围为0℃—99℃。 (3)程序部分用PID算法实现温度自动控制。 (4)检测信号为电压信号。 2 方案分析与论证 2.1主控系统分析与论证 根据设计要求和所学的专业知识,采用AT89C51为本系统的核心控制器件。AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS 8位微处理器。其引脚图如图1所示。 2.2显示系统分析与论证 显示模块主要用于显示时间,由于显示范围为0~99℃,因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件。在显示驱动电路中拟订了两种设计方案: 方案一:采用静态显示的方案 采用三片移位寄存器74LS164作为显示电路,其优点在于占用主控系统的I/O口少,编程简单且静态显示的内容无闪烁,但电路消耗的电流较大。 方案二:采用动态显示的方案 由单片机的I/O口直接带数码管实现动态显示,占用资源少,动态控制节省了驱动芯片的成本,节省了电 ,但编程比较复杂,亮度不如静态的好。 由于对电路的功耗要求不大,因此就在尽量节省I/O口线的前提下选用方案一的静态显示。

自动控制系统概要设计

目录 1引言 (3) 1.1编写目的 (3) 1.2背景 (3) 1.3技术简介 (4) https://www.doczj.com/doc/6e9339473.html,简介 (4) 1.3.2SQL Server2008简介 (5) 1.3.3Visual Studio2010简介 (5) 1.4参考资料 (6) 2总体设计 (8) 2.1需求规定 (8) 2.2运行环境 (8) 2.3数据库设计 (8) 2.3.1数据库的需求分析 (9) 2.3.2数据流图的设计 (9) 2.3.3数据库连接机制 (10) 2.4结构 (11) 2.5功能需求与程序的关系 (11) 3接口设计 (12) 3.1用户接口 (12) 3.2外部接口............................................................................................错误!未定义书签。 3.3内部接口............................................................................................错误!未定义书签。4运行设计.....................................错误!未定义书签。 4.1运行模块组合....................................................................................错误!未定义书签。 4.2运行控制............................................................................................错误!未定义书签。 4.3运行时间............................................................................................错误!未定义书签。5测试 (13)

空调自控系统方案设计(江森自控)

沈阳利源轨道交通设备有限公司暖通空调自控系统项目 HVAC暖通空调自控系统 技术方案设计书

一. 总体设计方案 根据用户对项目要求,并结合沈阳建筑智能化建筑现状,沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调自控系统项目是屹今为止整个沈阳所有建筑物厂区当中智能化程度要求较高的。沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调自控系统项目里面分布着大量的暖通空调机电设备。 ?如何将这些暖通空调机电设备有机的结合起来,达到集中监测和控制,提高设备的无故障时间,给投资者带来明显的经济效益; ?如何能够使这些暖通空调机电设备经济的运行,既能够节能,又能满足工作要求,并在运行中尽快的将效益体现出来; ?如何提高综合物业管理综合水平,将现代化的的计算机技术应用到管理上提高效率。 这是目前业主关心的也是我们设计所侧重的。 沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调楼宇自动化控制系统的监测和控制主要包括下列子系统: 冷站系统 空调机组系统 本暖通空调楼宇自动化控制系统之设计是依据沈阳利源轨道交通设备有限公司暖通空调自控系统项目的设计要求配置的,主体的设计思想是结合招标文件及设计图纸为准。 1.1冷站系统 (1)控制设备内容 根据项目标书要求,暖通自控系统将会对以下冷站系统设备进行监控:监控设备监控内容 冷却水塔(2台)启停控制、运行状态、故障报警、手 自动状态。 冷却水泵(2台)启停控制、运行状态、故障报警、手

自动状态、水流开关状态; 冷却水供回水管路供水温度、回水温度, 冷水机组(2台)启停控制、运行状态、故障报警、手 自动状态; 冷冻水泵(2台)启停控制、运行状态、故障报警、手 自动状态、水流开关状态; 冷冻水供回水管路供水温度、回水温度、回水流量; 分集水器分水器压力、集水器压力、压差旁通 阀调节; 膨胀水箱高、低液位检测; 有关系统的详细点位情况可参照所附的系统监控点表。 (2)控制说明 本自控系统针对冷站主要监控功能如下: 监控内容控制方法 冷负荷需求计算根据冷冻水供、回水温度和回水流量测量值,自动计算建筑空 调实际所需冷负荷量。 机组台数控制根据建筑所需冷负荷自动调整冷水机组运行台数,达到最佳节 能目的。 独立空调区域负荷计算根据Q=C*M*(T1-T2) T1=分回水管温度,T2=分供水总管温度, M=分回水管回水流量 当负荷大于一台机组的15%,则第二台机组运行。 机组联锁控制启动:冷却塔蝶阀开启,冷却水蝶阀开启,开冷却水泵,冷冻 水蝶阀开启,开冷冻水泵,开冷水机组。停止:停冷水机组, 关冷冻泵,关冷冻水蝶阀,关冷却水泵,关冷却水蝶阀,关冷 却塔风机、蝶阀。 冷却水温度控制根据冷却水温度,自动控制冷却塔风机的启停台数,并且自

温度控制系统设计

温度控制系统设计

摘要 温度控制是工业对象中主要的控制参数之一,其控制系统本身的动态特性属于一阶纯滞后环节,象冶金、机械、食品、化工各类工业中,广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等,对工件的处理温度要求严格控制,计算机温度控制系统使温度控制指标得到了大幅度提高。以8031单片机为核心,采用温度变送器桥路和固态继电器控温电路,实现对电炉温度的自动控制。该控制系统具有硬件成本低、控温精度较高、可靠性好、抗干扰能力强等特点。电阻炉炉温控制系统的控制过程是:单片机定时对炉温进行检测,经A/D 转换芯片得到相应的数字量,经过计算机进行数据转换,得到应有的控制量,去控制加热功率,从而实现对温度的控制。 关键词:电炉温度控制系统ADC0809AD转换器

目录 1 控制方案总述1 2 硬件电路设计1 2.1 温度检测和变送器部分2 2.2 接口电路3 2.2.1 主要特性3 2.2.2 部结构3 2.2.3 外部特性(引脚功能)4 2.3 接口电路6 3 软件设计7 3.1 主程序7 3.2 T0中断服务程序8 3.3 子程序10 3.3.1采样子程序SAMP10 3.3.2 数字滤波子程序FILTER11 3.3.3积分分离PID控制算法的程序设计12 4 基于MATLAB仿真被控对象13 5 结果分析15 设计小结17 参考文献18 附录19

温度控制系统设计 1 控制方案总述 随着电子技术的发展,特别是随着大规模集成电路的产生,给人们的生活带来了根本性的变化,特别是微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃,利用单片机来改造落后的设备具有性价比高、提高设备的使用寿命、提高设备的自动化程度的特点。本设计就是利用单片机来控制高温加热炉的温度,传统的以普通双向晶闸管(SCR)控制的高温电加热炉采用移相触发电路改变晶闸管导通角的大小来调节输出功率,达到自动控制电加热炉温度的目的。这种移相方式输出一种非正弦波,实践表明这种控制方式产生相当大的中频干扰,并通过电网传输,给电力系统造成“公害”。采用固态继电器控温电路,通过单片机控制固态继电器,其波形为完整的正弦波,是一种稳定、可靠、较先进的控制方法。为了降低成本和保证较高的控温精度,采用普通的ADC0809芯片和具有零点迁移、冷端补偿功能的温度变送器桥路,使实际测温围缩小。 采用AT80C51为核心,结合温度传感器热电偶和AD转换器来监测被控温度数据,并把数据传递给单片机同时显示实时数据。同时键盘会给与要求的控制温度大小供单片机把其和测量温度进行比较处理,从而控制执行系统的开关量的通断状态,达到温度检测、赋值和控制的作用。其系统结构框图如图1所示: 2 硬件电路设计

温度自动控制系统的设计毕业设计论文

北方民族大学学士学位论文论文题目:温度自动控制系统的设计 北方民族大学教务处制

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

5.2 闭环电子控制系统的设计与应用(1)

如图所示是JN6201集成电路鸡蛋孵化温度控制器电路图,根据该原理图完成1~3题。 1.该电路图作为控制系统的控制(处理)部分是IC JN6201,当JN6201集成输出9脚长时间处于高电平,三极管V2处于截止状态,继电器释放,电热丝通电加热。 2.安装好调试时,先将温度传感器Rt1放入37℃水中,调整电位器Rp1,使继电器触点J-2吸合,再将温度传感器Rt2放入39℃水中,调整Rp2,使继电器触点J-2释放。 3.调试时发现,不管电位器Rp1和Rp2怎么调,继电器J 始终吸合,检查电路元器件安装和接线都正确,用万用表测三极管V2集电极电位,在不同的调试状态分别为2.8V 和0V ,可知电路发生故障的原因是( B ) A.二极管V6内部断路 B.三极管V3内部击穿(短路) C.电阻R4与三极管V3基极虚焊 D.继电器线圈内部短路 如图所示是运算放大器鸡蛋孵化温度控制器电路图,根据该原理完成4~6题。 4.该电路作为控制系统的输出部分是继电器J 、电热丝等,当电路中集成运放2脚的电位低于3脚的电位,三极管V3处于饱和状态,继电器J 吸合,电热丝通电加热。 上限 V2饱和导通时候Uce 电压降0.2V ,所以留下来给集电极2.8V ,截止时候0V

5.安装好后调试时,将温度传感器Rt 放入39℃水中,调R4,使电压U2=U3,集成运放输出端6脚的电压为0V ,电路实现39℃单点温度控制。 6.调试时发现,将温度传感器Rt 放入高于39℃水中,继电器吸合;将温度传感器Rt 放入低于39℃水中,继电器释放,出现该故障现象的原因可能是( A ) A.集成运放2脚与3脚接反 B.二极管V4接反 C.电阻R2断路 D.三极管V3损坏 如图所示是晶体管组成的水箱闭环电子控制系统电路,根据该原理图完成7~9题。 7.该电路作为控制系统被控对象的是水箱内的水,水箱的水位从a 点降到b 点的过程中,三极管V1处于饱和状态,三极管V2处于截止状态,继电器触点J-1处于吸合状态。 8.安装调试时,将三个水位探头按图中的高低放入空玻璃杯中,如果电路正常,电路通电后,继电器J 吸合;向玻璃杯中加水,到达a 点时,继电器J 释放;接着将玻璃杯中的水排出,水位降到b 点以上时,继电器J 释放;水位降到b 点以下时,继电器J 吸合。 9.调试时发现,玻璃杯中的水位在b 点以下时,继电器J 就吸合;水位加到b 点,继电器J 就释放。出现该故障现象的原因是( D ) A.继电器J 没用 B.三极管V1损坏 C.二极管V3接反 D.电路没接J-1触点,b 点直接接到了电阻R1 如图所示是555集成电路组成的水箱水位闭环电子控制系统电路图, (第4~6题) (第7~9题) R4 10k ?R5 4.7k R3 4.7k

液位自动控制系统设计与调试

液位自动控制系统设计 与调试 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

课程设计 2016年6月17日

电气信息学院 课程设计任务书 课题名称液位自动控制系统设计与调试 姓名专业班级学号 指导老师沈细群 课程设计时间2016年6月6日~2016年6月17日(第15~16周) 教研室意见同意开题。审核人:汪超林国汉 一.课程设计的性质与目的 本课程设计是自动化专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节,是实现理论与实践相结合的重要手段。它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程范围内的一般工程技术问题,建立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序和方法。通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练,获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。 二. 课程设计的内容 1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求,确定控制方案。 2.绘制水箱液位系统的PLC I/O接线图和梯形图,写出指令程序清单。 3.选择电器元件,列出电器元件明细表。 4.上机调试程序。 5.编写设计说明书。 三. 课程设计的要求 1.所选控制方案应合理,所设计的控制系统应能够满足控制对象的工艺要求,并且技术先进,安全可靠,操作方便。

2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728-84《电气图用图形符号》、GB6988-87《电气制图》和GB7159-87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。 3.所编写的设计说明书应语句通顺,用词准确,层次清楚,条理分明,重点突出,篇幅不少于7000字。

温度控制系统的设计

<<温度控制系统的设计>> 课程设计报告 题目: 专业: 年级: 学号: 学生姓名: 联系电话: 完成日期: 2014年 12月 15日

摘要 利用AT89C51单片机,温度传感器DS18B20,报警器,数码管等元件,制作温度控制系统硬件电路,设计系统的软件,实现对温度的有效控制。并经过反复的模拟运行、调试,修改简化了软件系统,系统达到温度检测精度1度的要求,具有控制简便、组态简单、和操作灵活等优点。 关键词:单片机;温度传感器;温度控制 ABSTRACT Use AT89C51 microcontroller, a temperature sensor DS18B20, alarm, digital tube and other components, making the temperature control system hardware circuit design of the system software, to achieve effective control of the temperature. And after repeated simulation run, debug, modify simplifies software system, the system reaches the temperature detection accuracy of 1 degree, with a simple control, simple configuration, and flexible operation. Key Words:MCU;temperature sensor;Temperature control.

太阳能热水器自动温度控制器设计_王彤

接启动一个拨号服务器。然后,在计算机B 中的pc Anywhere 软件中启动一个通过拨号连接的Clinet (客户端),拨通计算机A ,建立起连 接以后,就可以进行通信了 。 图1被控端计算机的屏幕显示在主控端上 图2主控端搜索被控端计算机A 图3在计算机C 中渐入A 的IP 地址 当需要多台计算机终端进行协同交互时,(比如有三台计算机A ,B ,C )。首先启动A 为Host ,B 为Clinet ,建立A 和B 的连接,在重新启动一个计算机B 上的pc Anywhere 被设为Host ,C 为Clinet 。建立C 与B 的hos t 之间的联系。这样A ,B ,C 三台计算机上同时显示计算机A 屏幕上的内容,三台计算机之间即可进行交互工作。 5总 结 综上所述,远程监控技术随着Internet 的不断发展而得到广泛应用,同时,随着控制、计算机、通信及网络技术的发展,信息交换沟通的领域正在迅速覆盖控制应用的现场设备、控制及管理的各个层次。信息技术的飞速发展,引发了自动化结构的深刻变革,逐步形成了以网络集成自动化系统为基础的信息系统。目前在过程自动化、制造自动化、楼宇、家庭及交通等领域得到了广泛的应用。 值得提出的是近年来,随着远程控制技术发展的日趋成熟,黑客技术也在不断发展,对网络安全造成了极大的威胁,黑客的主要攻击手段之一,就是使用远程控制技术,渗透到对方的主机系统里。从而实现远程操作目标主机。其破坏力之大,决不容忽视的。因此,我们必须加强安全意识,合理安全的应用远程控制技术。 参 考 文 献 [1]何牧泓.轻松玩转远程控制.重庆出版社,2002. [2]崔彦锋,许小荣.VB 网络与远程控制编程实例教程.北京希望出版社, 2002.[3]王 达.计算机网络远程控制.清华大学出版社,2003.作者简介:樊丽萍,女,硕士研究生,研究方向:计算机控制及应用,通信地址:大连铁道学院303#(116028)E -mail :xiao fanshi wo @https://www.doczj.com/doc/6e9339473.html, ;袁爱进,男,研究生导师,研究方向:现场总线技术。作者注:辽宁省教育厅重大项目“工业现场智能化设备的嵌入式软件构件平台研究” 文章编号:1671-1041(2004)05-0029-02 太阳能热水器自动温度控制器设计 王 彤 (丹东电子研究设计院有限责任公司,辽宁丹东118000) 摘要:介绍了太阳能热水器的自动控制器的功能和组成,阐述了控制系统的 工作原理,硬件和软件设计及相关技术问题,实际应用表明该系统可靠性高、操作简单,具有良好的经济和社会效益。关键词:自动控制;单片机中图分类号:T P273 文献标识码:A The design of automatic temperature controller of solar heater W ANG Tong (Dandong Electronic research &Design institute Co .,Ltd .Dandong 118000China ) Ab stract :Fu nctio n an d co mpo sitio n o f au to matic temp era tu re co ntr olle r of so la r h e ate r a re in trod uce d in th is p a pe r .Also d escribe s t he wo rk p rinciple o f th e co nt rol syste m ,t he ha rd wa re d esign ,t he sof twa re d esig n a nd corre lative t ech niq ue pro b -le m .Th e pra ctical a p plica tion h a s sh ow n th at th is system is o f go od re lia blity a nd e as y op e ratio n ,a n d sig nifican t eco no mic an d so cia l be n efit .Ke y Wo rds :a u toma tic con tro l ;sin gle -chip micr ocomp u ter 收稿日期:2004-04-23 电子邮件来稿 目前,市场上销售的太阳能热水器大多没有自动控制功能,使用 起来不灵活方便,为此,为太阳能热水器加装自动控制功能,具有广泛的市场。 1自动控制系统技术要求 (1)设定温度的范围为25℃至65℃。 (2)输入信号为水温传感器产生的温度信号;水位传感器产生的水量信号。 (3)输出信号为控制水温电信号(控制加热电热管)和控制水流量调节阀信号(控制加水电磁阀)。 (4)配有输入功能键盘:完成自动/手动、手动加水键、手动加热键、温度设定键、水位档选择键。 (5)具有两位LED 数码显示电路,显示温度设定值、实际温度测量值,六个发光二极管指示六档水位(10%、30%、50%、70%、90%、100%)。 2系统硬件设计及原理 太阳能热水器加装自动控制功能,主要是加装一个数据采集系 统和一个电脑控制板。根据太阳能热水器的技术要求及经济方面的考虑,我们选用89C51单片机为核心控制器[1],组成热水器温度控制系统。系统由89C51单片机、数据采集系统、水位选择电路、温度显 29 仪器仪表用户 科研设计与成果 欢迎订阅欢迎撰稿欢迎发布广告产品信息

基于PLC的大棚温度自动控制系统设计

清华大学 毕业设计(论文) 题目基于PLC的大棚温度自动控制 系统设计 系(院)自动化系 专业电气工程与自动化班级2009级3班 学生姓名雷大锋 学号2009022321 指导教师王晓峰 职称副教授 二〇一三年六月二十日

独创声明 本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议。据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 年月日 毕业设计(论文)使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版,同意学校保存学位论文的印刷本和电子版,或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计(论文);同意学校在不以营利为目的的前提下,建立目录检索与阅览服务系统,公布设计(论文)的部分或全部内容,允许他人依法合理使用。 (保密论文在解密后遵守此规定) 作者签名: 年月日

基于PLC的大棚温度自动控制系统设计 摘要 大棚温度自动控制系统是一种为作物提供最好环境、避免各种棚内外环境变化对其影响的控制系统。该系统采用FX2N系列PLC作为下位机,PC机作为上位机,采用三菱D-720通用变频器,采用温度、湿度、光照传感器采集现场信号,这些模拟量经PLC转化为数字信号,把转化来的数据与设定值比较,PLC经处理后给出相应的控制信号使环流风机、遮阴帘、微雾加湿机等设备动作,大棚温度就能实现自动控制。这种技术不但实现了生产自动化,而且非常适合规模化生产,劳动生产率也得到了相应的提高,通过种植者对设定值的改变,可以实现对大棚内温度的自动调节。 关键词:大棚,温度控制,PLC

单闭环温度恒值控制

单闭环温度恒值控制 姓名: 学号: 班级: 实验指导老师: 一、实验目的 1.理解温度控制的基本原理。 2.了解温度传感器的使用方法。 3.学习温度PID控制参数的配置。 二、实验设备 1.THBCC-1型信号与系统控制理论及计算机控制技术实验平台。 2.THBXD数据采集卡一块(含37芯通信线、16芯排线和USB电缆线各1根)。 3.PC机1台(含软件“THBCC-1”)。 三、实验内容 1.设计并实现具有一个积分环节的二阶系统的最少拍控制。 2.设计并实现具有一个积分环节的二阶系统的最少拍无纹波控制,并通过混合仿真实验,观察该闭环控制系统输出采样点间纹波的消除。 四、实验原理 1.温度驱动部分 该实验中温度的驱动部分采用了直流15V的驱动电源,控制电路和驱动电路的原理与直流电机相同,直流15V经过PWM调制后加到加热器的两端。 2.温度测量端(温度反馈端) 温度测量端(反馈端)一般为热电式传感器,热电式传感器式利用传感元件的电磁参数随温度的变化的特性来达到测量的目的。例如将温度转化成为电阻、磁导或电势等的变化,通过适当的测量电路,就可达到这些电参数的变化来表达温度的变化。 在各种热电式传感器中,已把温度量转化为电势和电阻的方法最为普遍。其中将温度转换成为电阻的热电式传感器叫热电偶;将温度转换成为电阻值大小的

热电式传感器叫做热电阻,如铜电阻、热敏电阻、Pt 电阻等。 铜电阻的主要材料是铜,主要用于精度不高、测量温度范围(-50℃~150℃)不大的的地方。而铂电阻的材料主要时铂,铂电阻物理、化学性能在高温和氧化性介质中很稳定,它能用作工业测温元件和作为温度标准。铂电阻与温度的关系在0℃~630.74℃以内为 Rt=R0(1+at+bt2) 式中Rt――温度为t ℃时的温度;R0――温度为0℃时的电阻; t――任意温度;a、b――为温度系数。 该实验系统中使用了Pt100作为温度传感器。 在实际的温度测量中,常用电桥作为热电阻的测量电阻。在如图15-1中采用铂电阻作为温度传感器。当温度升高时,电桥处于不平衡,在a,b两端产生与温度相对应的电位差;该电桥为直流电桥。 3.温度控制系统与实验十三的直流电机转速控制相类似,虽然控制对象不同,被控参数有差别,但对于计算机闭环控制系统的结构,却是大同小异,都有相同的工作原理,共同的结构及特点。 五、温度测量及放大电路图和温度控制系统的框图

温度控制系统设计文献综述

基于单片机的温度控制 系统设计文献综述 前言 随着现代工业的发展,人们需要对工业生产中有关温度系统进行控制,如钢铁冶炼过程需要对刚出炉的钢铁进行热处理,塑料的定型及各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行实时监测和精确控制温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量。而且,很多领域的温度可能较高或较低,现场也会较复杂,有时人无法靠近或现场无需人力来监控。如加热炉大都采用简单的温控仪表和温控电路进行控制, 存在控制精度低、超调量大等缺点, 很难达到生产工艺要求。且在很多热处理行业都存在类似的问题,所以,设计一个较为通用的温度控制系统具有重要意义。这时我们可以采用单片机控制,这些控制技术会大大提高控制精度,不但使控制简捷,降低了产品的成本,还可以和计算机通讯,提高了生产效率. 单片机是指芯片本身,而单片机系统是为实现某一个控制应用需要由用户设计的,是一个围绕单片机芯片而组建的计算机应用系统,这是单片机应用系统。单片机自问世以来,性能不断提高和完善,其资源又能满足很多应用场合的需要,加之单片机具

有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等特点,因此,应用日益广泛,并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统。 1.陈岩《基于ARM 的远程控制温控系统的设计》一个基于ARM的远程控制系统的设计.该系统以无线寻呼网络接收POCSAG编码的控制命令字,同时利用DIMF信号发送器将要反馈的数据通过公用电话网络以DTMF编码传送回去,从而实现了一个功能完整的远程控制系统,弥补了以往远程控制系统的不足同。 2.金凯鹏胡即明《基于模糊PID 算法远程温度控制系统的实现》针对实时温度控制对象,算法远程温度控制系统是一套远程控制系统,并结合了模糊PID控制算法,利用其电路组成和设计原理,实现了对远程温度系统的监视和控制功能.采集端主要实现温度采集、数码显示、温度设定、无线编码发射、加热开关控制等功能;监控部分主要实现无线解码接收、温度显示、报警等功能模块.本系统实现了实时控制与无线传输结合. 3.王晓员《基于单片机多点温度控制的硬件构建设计》针对目前许多塑料反应炉温度控制不准确的现状,进行了基于MCS-51系列单片机多点温度控制的硬件构建的设计.采用数字化温度传感器DS18820,TLC2543型号的12位开关电容运次逼近模数A/D转换器.成本低、可靠性高 4.王芳《利用单片机实现温度智能控制》温度控制系统是

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